Транспорт протонов - Механизмы обмена веществ - Общая микробиология - Статьи - Микробиология
Суббота, 03.12.2016, 14:37Главная | Регистрация | Вход

Меню сайта

Форма входа

Поиск

На хостинг

Наш опрос

Что бы Вы хотели видеть на сайте?
Всего ответов: 933

Опечатки

Система Orphus

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Статьи
Главная » Статьи » Общая микробиология » Механизмы обмена веществ

Транспорт протонов

Добавляя молекулярный кислород к суспензии аэробных бактерий или митохондрий, находившихся перед тем в анаэробных условиях, можно заметить снижение рН среды. Это позволяет заключить, что во время дыхания из бактериальных клеток и митохондрий выводятся протоны (рис. 7.12, А и Б). Если из мембран бактерий или митохондрий приготовить пузырьки, у которых прежняя внутренняя сторона обращена наружу (вывернутые везикулы), то при дыхании будет наблюдаться «обращенный» перенос протонов, приводящий к подщелачиванию суспензионной среды (рис. 7.12, В).

В результате перемещения протонов создается градиент электрохимического потенциала. Внутреннее пространство интактных митохондрий или бактерий электроотрицательно по отношению к суспензионной среде и отличается более высоким рН. Оба трансмембранных градиента - градиенты рН и электрического потенциала - стремятся вернуть перенесенный наружу протон обратно внутрь. Эта разность электрохимических протонных потенциалов (называемая также протонным потенциалом или «протонодвижущей силой») складывается из электрического мембранного потенциала (Д^) и разности рН между наружной и внутренней сторонами мембраны (ДрН) в соответствии с уравнением

Др = _^LL = д^ _ Z • ДрН [мВ] F

где Z = 2,3 • R * T/F, т. е. 59 мВ при 25°С. Протонный потенциал может быть обусловлен только разностью рН, только электрическим мембранным потенциалом или тем и другим одновременно.


С экспериментальными данными согласуются следующие представления. Плазматическая мембрана бактерий и внутренняя мембрана митохондрий непроницаемы для ионов, в том числе Н и    ОН";    электрическая    проводимость    мембран    низка.    Мембрана асимметрична; хотя двойной липидный слой кажется симметричным, топография функциональных белков (электрон-транспортных компонентов, АТФ-синтазы, пермеазы и др.) придает мембране асимметричный характер. Пространственная ориентация ферментных молекул обусловливает направленный обмен веществами. Согласно предположению Митчелла, дыхательная цепь состоит из чередующихся переносчиков водорода и переносчиков электронов, расположенных в мембране таким образом (рис. 7.12, Г), что окисление субстрата приводит к потреблению протонов на внутренней стороне мембраны и освобождению их на наружной стороне. Если цепь образует три петли, то при окислении NADH2 наружу выводятся шесть протонов. Такой перенос протонов за счет энергии дыхания ведет к созданию электрохимического градиента между наружной и внутренней сторонами мембраны. Протонный потенциал-это и есть та сила, которая в конечном счете осуществляет фосфорилирование, т.е. обеспечивает синтез АТР. Биохимическое преобразование энергии путем регенерации АТР является, таким образом, результатом создания протонного градиента и сопровождается уменьшением потенциала на мембране. Такова суть «хемиосмотической теории» Митчелла.

Категория: Механизмы обмена веществ | Добавил: Wiki (30.12.2009)
Просмотров: 1335 | Теги: плазматическая мембрана, Транспорт, протоны
Copyright MyCorp © 2016 |